Ils alimentent de nombreuses choses différentes, des rasoirs aux radios en passant par les télécommandes. Nous les utilisons tous, mais savons-nous vraiment ce que sont les piles et comment elles fonctionnent?
Un type courant de pile est la pile à usage unique (primaire), que l’on trouve dans la plupart des appareils ménagers. Ces piles contiennent des produits chimiques qui sont excellents pour déplacer des électrons, mais moins bons s’ils finissent dans une décharge.
Un autre type de pile est la pile rechargeable. De toute évidence, ces piles peuvent être rechargées et réutilisées plusieurs fois, ce qui en fait une bonne option pour la durabilité. Mais même les piles rechargeables atteignent un point où elles ne sont plus utiles et doivent être recyclées.
Jetons un coup d’œil à une pile AA typique à cellule sèche. À l’extérieur, il y a un boîtier. Une extrémité, ou borne, est négative, appelée anode. L’autre extrémité est positive, appelée cathode. L’anode et la cathode sont également connus sous le nom d’électrodes.
Le corps de la pile sépare ces électrodes. À l’intérieur du corps de la pile se trouvent des électrolytes, des produits chimiques qui agissent comme une barrière entre l’anode et la cathode.
Lorsqu’une pile n’est pas utilisée, les électrolytes et les électrodes sont dormants. Dès que vous créez un circuit, par exemple en mettant la pile dans une lampe de poche et en l’allumant, une réaction chimique se produit.
L’anode réagit avec les électrolytes et produit des électrons, qui s’accumulent à la borne négative de la pile. L’anode est généralement fabriqué à partir d’un matériau qui aime libérer des électrons (c’est-à-dire le zinc).
À la borne positive, la cathode réagit avec les électrolytes pour créer des ions – des atomes avec trop peu d’électrons. La cathode est généralement fabriquée à partir d’un métal qui aime collecter des électrons (c’est-à-dire le cuivre).
Les électrons veulent se déplacer de l’anode à la cathode. Les électrolytes agissent comme une barrière. Lorsque nous allumons notre lampe de poche, ces électrons trouvent le chemin de moindre résistance à travers le circuit que nous avons créé. Ils circulent à travers les fils et l’ampoule de la lampe de poche jusqu’à la cathode, c’est ainsi que l’ampoule s’illumine.
Une pile ne peut effectuer cette réaction chimique qu’un certain nombre de fois. Après cela, la pile ne peut plus générer de charge et doit être recyclée en toute sécurité.
Expérience amusante
Saviez-vous que vous pouvez fabriquer une pile simple avec un citron? Tout ce dont vous avez besoin est un citron, un fil, une pièce de cuivre et un clou en zinc.
Enveloppez simplement le fil autour de la pièce de cuivre et du clou, et insérez-les dans le citron en veillant à ce qu’ils ne se touchent pas.
L’acide dans le citron agit comme un électrolyte, et le zinc et le cuivre fonctionnent comme l’anode et la cathode. Ce ne sera pas assez puissant pour déplacer une voiture, mais vous pouvez certainement connecter une petite ampoule ou une horloge numérique aux bornes!
Vous avez peut-être également vu une expérience similaire avec une pomme de terre. La science derrière la façon dont la nourriture peut générer de l’électricité est vraiment fascinante. La nourriture contient de l’énergie. Avec la pile au citron, nous utilisons des électrodes en zinc et en cuivre pour déplacer cette énergie.
Les électrons circulent d’une électrode à l’autre à travers les acides dans le citron. Tout comme dans une pile que vous pouvez acheter en magasin. Mais ne tentez pas de faire de la limonade avec des piles achetées en magasin!
Les piles peuvent sembler être de petits dispositifs insignifiants, mais elles jouent un rôle étonnamment important dans notre monde. La prochaine fois que vous changerez une pile, prenez un moment pour apprécier la science à l’intérieur, et n’oubliez pas de recycler!
